[其他]定容燃燒活塞發(fā)動機(jī)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86104529
• 申請日: 1986-07-15
• 公開（公告）號: CN86104529B
• 公開（公告）日: 1988-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楚兆鼎
• 申請（專利權(quán)）人: 楚兆鼎
• 主分類號: F02B41/00
• 分類號: F02B41/00;F02B75/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明是一種完全按照理想燃燒過程-燃料在容積不變的情況下實(shí)現(xiàn)“定容燃燒”的活塞發(fā)動機(jī)。

在現(xiàn)有各種內(nèi)燃機(jī)理想循環(huán)中，壓縮比相等時，以定容加熱循環(huán)的理論熱效率為最高。但是，所有各種內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)原理方案，不管往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式、擺動式，也不管它們采用何種燃料，均不能進(jìn)行真正地定容燃燒，這降低了膨脹行程有效功收益;為了能使燃料盡量在上止點(diǎn)附近燃燒完。不得不提前點(diǎn)火或噴油，這又增加了壓縮行程的功率消耗，故現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)原理，使功率和熱效率的提高受到很大影響。

本發(fā)明的任務(wù)是制造一種能夠克服上述缺點(diǎn)，按照理想狀態(tài)進(jìn)行定容燃燒加熱的高效內(nèi)燃機(jī)。

上述任務(wù)是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的（參見圖1及其說明）：將傳統(tǒng)往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)的連桿5從大頭端延長并開孔，然后連接一小連桿4，曲軸旋轉(zhuǎn)時小連桿即可帶動導(dǎo)向桿3往復(fù)運(yùn)動，導(dǎo)向桿再聯(lián)接兩只帶柄活塞2，該活塞便在各自的氣缸1中實(shí)現(xiàn)“定容燃燒”，從而拉動曲軸9旋轉(zhuǎn)做功;原傳統(tǒng)氣缸7活塞6用作余熱回收。該回?zé)崞椎墓べ|(zhì)是以燃燒氣缸1的排氣為熱源的水蒸汽，若為汽油機(jī)，可引少量過熱水蒸汽到燃燒室，以提高壓縮比和熱效率，并減少排污。還可用直接將燃燒廢氣引入回?zé)崞椎霓k法來回收排氣能量。

本發(fā)明主要由下列基本零部件組成（參見圖2）：燃燒氣缸1，回?zé)崞?，燃燒（帶柄）活塞2，回?zé)峄钊?，燃燒氣缸蓋14，回?zé)崞咨w15，大連桿5，小連桿4，導(dǎo)向桿3，曲軸9，機(jī)身8，換熱器（鍋爐）10，儲汽箱11，冷凝器12、16、17、18為聯(lián)接銷。燃燒氣缸的配氣機(jī)構(gòu)與普通四沖程或二沖程發(fā)動機(jī)相似;回?zé)崞椎呐錃鈾C(jī)構(gòu)大致與一般蒸汽機(jī)相同;各系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理也基本與一般內(nèi)燃機(jī)一樣。

本發(fā)明的基本工作原理如下（參見圖4）：當(dāng)回?zé)峄钊?的大連桿5與曲軸9一起運(yùn)轉(zhuǎn)時，連結(jié)小連桿4的大連桿孔中心G的運(yùn)動規(guī)跡的一部分G₁G₂為一園弧，小連桿長度恰為該園弧半徑。因而，傳動帶柄活塞2的小連桿的一端，在沿G₁G₂弧運(yùn)動時，帶柄活塞與缸蓋的相對位置（燃燒室容積）保持不變，該活塞靜止時間可達(dá)80°-90°CA（曲軸轉(zhuǎn)角），而傳統(tǒng)往復(fù)內(nèi)燃機(jī)燃料持續(xù)燃燒時間，不計(jì)著火落后（延遲）期，從急燃期開始，到后燃期結(jié)束，汽油機(jī)約為40°-45°CA，柴油機(jī)約為45°-50°CA，所以本發(fā)明不管是以汽油還是以柴油為燃料均可完全實(shí)現(xiàn)“定容燃燒”，而且還可以使點(diǎn)火（或噴油）提前角大大縮小，以減少壓縮行程的壓縮功消耗，回?zé)崞讋t可通過回收排氣熱量進(jìn)一步提高發(fā)動機(jī)熱效率，實(shí)際上它是一種以排氣為熱源的蒸汽機(jī)。

本發(fā)明基于同一構(gòu)思可有不同方案，其特征和定義如下：

定容（等容）燃燒活塞發(fā)動機(jī)，亦可稱準(zhǔn)理想發(fā)動機(jī)，它是一種以燃燒氣缸進(jìn)行定容燃燒，回?zé)崞子萌紵龔U氣為熱源用蒸汽當(dāng)工質(zhì)為特征的發(fā)動機(jī)。

當(dāng)燃燒室和活塞等高溫部件利用絕熱材料制造時稱為定容燃燒絕熱發(fā)動機(jī)。

當(dāng)在排氣系統(tǒng)中增設(shè)渦輪增壓器時稱為定容燃燒增壓發(fā)動機(jī)。

當(dāng)回?zé)崞准孀髟鰤簹飧讜r稱為定容燃燒兼增壓發(fā)動機(jī)（例如圖6）。

當(dāng)回?zé)崞字挥米魅紵龤飧椎目諝庠鰤簳r稱定容燃燒純增壓發(fā)動機(jī)（例如圖7）。

當(dāng)回?zé)崞滓匀紵龔U氣為工質(zhì)時稱為定容燃燒直接回?zé)岚l(fā)動機(jī)。

當(dāng)回?zé)崞缀喕癁閷?dǎo)向機(jī)構(gòu)時稱定容燃燒非回?zé)岚l(fā)動機(jī)（例如圖3）。

本發(fā)明的主要特點(diǎn)是熱效率高，比功率大，因?yàn)椋?

①從對內(nèi)燃機(jī)理想循環(huán)的分析可知，在壓縮比相同時，以定容回?zé)嵫h(huán)熱效率為最高。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理保證了燃料定容燃燒過程的進(jìn)行。

②與普通內(nèi)燃機(jī)比較，實(shí)現(xiàn)定容燃燒可以提高燃?xì)鈮毫Γ瑴p少后燃損失。同時還可縮小點(diǎn)火（噴油）提前角，以減少壓縮功消耗。

③本發(fā)明的回?zé)崞走M(jìn)一步回收了等容燃燒氣缸排出的廢氣的余熱。

本發(fā)明可以使用汽油、柴油、煤氣和各種代用品為燃料。

本發(fā)明的用途同普通內(nèi)燃機(jī)。

本發(fā)明的附圖說明如下：

圖1為一種單拐臥式定容燃燒發(fā)動機(jī)示意圖（13為導(dǎo)管）。

圖2為一定容燃燒發(fā)動機(jī)基本型的主要組成零部件。

圖3為一單拐立式定容燃燒非回?zé)岚l(fā)動機(jī)，回?zé)峄钊喕癁閷?dǎo)向滾輪19，回?zé)崞鬃優(yōu)閷?dǎo)向壁面20，22為與活塞柄連接并帶有銷軸17的橫架，23為噴油器，24為配氣機(jī)構(gòu)。